JPH01291276A - トナーカートリッジ及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、１〜ナー粉末によって記録媒体上に現像画像
を形成するプロセスと、その画像を記録媒体から記録紙
上に転写するプロセスを有する記録装装置もし゛くは複
写機のトナーカートリッジ及び記録装置に関する。　。

〔従来の技術〕

トナーを使用する記録装置は、光の照射又はスタイラス
電極等によって記録媒体に潜像を形成し現像プロセスを
経て記録媒体上に現像画像を得るものや、あるいはスタ
イラス電極等によって直接的に現像画像を得る方式があ
り、更に記録媒体上の前記現像画像をコロナ転写もしく
は、ローラ転写等の手段によって記録媒体から記録紙上
に転写画像を得る転写プロセスを経ている。

上記の記録装置におけるトナーカ−トリッジとしては、
特開昭５７−１５４２５５号公報に記載のように、トナ
ー貯蔵部及び廃トナー収納部を連結して、消耗品の交換
を容易にしようとしたものがある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来例は、転写プロセスの後に記録媒
体上に付着した残留トナーを清掃するクリーニング手段
と廃トナー収納部とが隣接するので、廃トナー収納部は
このクリーニング手段に近接して設けられ、記録媒体を
ほぼ中心としてトナー貯蔵部に対向して位置する。した
がってトナー貯蔵手段と廃トナー収納部を連結したｍ＝
↓ト体としても、その形状が大きくなる等、ひんばんに
交換する消耗品としては適した形状ではなかった。

また上記従来例は、ユニット体として記録媒体を含む形
で構成されており、記録媒体を含まないユニット体で形
成された場合の操作性やトナー汚染を防止する手段につ
いて十分配慮されていなかった。

本発明の目的は、消耗品として使用されるトナーカート
リッジを小型軽量化するとともに、操作性を向上させト
ナーによる汚染を防止することを゛目的とするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明のトナーカートリッ
ジは、トナー粉末によって記録媒体上に現像画像を形成
し、該現像画像を該記録媒体上から記録紙に転写し、該
記録媒体上に転写のプロセス後に残る残留トナーを清掃
するクリーニング手段を備えた記録装置の、前記トナー
粉末の貯蔵部を有するカートリッジに、前記清掃された
残留トナーの収納部が一体構造で設けられているもので
ある。

また本発明の記録装置は、前記クリーニング手段によっ
て清掃された残留トナーを前記収納部に輸送する輸送手
段が設けられていることを特徴と□するものである。

トナーカートリッジをセット又は取外すことによって、
連動して電源スイッチをＯＮ又はＯＦＦにすることもで
きる。

〔作用〕

上記の構成によれば、トナーカートリッジの運搬や操作
に際し、トナーの貯蔵部と収納部が一体構造にカートリ
ッジ化されているので小型軽量化が可能となり、持運び
や操作性が向上する。

また残留トナーの輸送手段によって、廃棄すべ＝４− きトナー粉末を収納部に輸送できるので、収納部を貯蔵
部に近接させて一体構造としたトナーカートリッジを使
用できる記録装置とすることができる。

電源スイッチが、トナーカートリッジのセット又は取外
しに連動しているので、操作性が極めて高くなる。

〔実施例〕

現示、本発明の一実施例を第１図により説明す　　□る
。

第１図は、トナーカートリッジの一部分を一部断面で表
わした斜視図である。１は、トナーカートリッジの外ケ
ースで、長手状に延びた中空状のトナー貯蔵部２が外ケ
ース１内に回動可能に収納されている。トナー貯蔵□部
２の外周面の一部に長手状に延びたトナー補給口２ａが
あり、内部にトナー３が貯蔵されている。トナー貯蔵部
２の一方の端面には、外ケース１より露出した、つまみ
４が固着されている。

トナーカートリッジ１には、小さな開口部５ａを有する
廃１−ナー収納部５がある。開閉部材６は、小さな開口
部６ａを有し、軸６ｂを中心として回動動作を行なうよ
うに支持されている。

トナー貯蔵部２のつまみ４の外周部には、歯車７ａが具
えられている。軸７ｂは、図面には図示されていないが
回動可能に支持されており、その一端は歯車７ａとかみ
合う歯車７ｃ、他端はプーリ７ｄが備えられている。プ
ーリ７ｄには伝達ベルト７ｅがかけてあり、プーリ７丁
に回動動作を伝達する。プーリ７ｆは、軸６ｂに固着さ
れている。以上の７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ
。

６ｂで連動部材７を形成している。

このような構成のトナーカ−１−リッジが、記録装置に
挿入されて使用状態にすると、記録装置本体に設置され
る廃トナー８の輸送手段９の出口は小さな開口部５ａ上
に位置するように設定される。

トナーの補給は、１〜ナーカー１〜リツジ１を記録装置
内に挿入した後、っまみ４を矢印へ方向に回動させる。

回動に伴い、トナー３は、１ヘナ一補給口２ａより図示
してない記録装置の所定の位置に落下する。１−ナー貯
蔵部２のＡ方向の回動動作は、連動部材７によって開閉
部材を動かす。具体的には、軸７ｂは歯車７ａ、７ｅに
よって矢印Ｂ方向に回転し、軸６ｂは、プーリ７ｄ、７
ｆ及びベルｈ　７　ｅによって矢印Ｃ方向に回転する。

つまみを破線４ａで示すように真下まで回したとき、つ
まみ４ａは、カー１〜リンジ外ケース１上しこあるスト
ッパ１０に当り、トナー貯蔵部２の回動は阻止される。

このとき開閉部材６の開口部６ａは、廃１−ナー収納部
５の開口部５ａと一致する位置まで回動するのである。

記録装置が記録動作を行なうのに伴い、廃棄すべき廃ト
ナー８が輸送手段９によって搬送されて、２つの開口部
５ａ、６ａ内を通り、廃トナー収納部５に収納される。

図示されていない記録装置内に現像すべきトナーが不足
してきたとき、トナーカートリッジを交換する。この場
合は、破線で示したっまみ４ａを矢印Ａ方向と逆に回転
させて、開閉部材６を矢印Ｃと反対方向に回動させて、
廃１〜ナー収納部５を＝７− 閉じる。このカートリッジを記録装置本体から取外して
、新しいカートリッジを記録装置に挿入して再び」二記
と同じ手順により使用する。使用済となった１−ナーカ
ートリッジには、廃１〜ナーが収納されているが、開閉
部材６により開口部５ａが閉じられており、廃トナーが
周囲に飛散したり汚染することがない。

本実施例によれば消耗部品としての１〜ナーカートリツ
ジ内に、トナー貯蔵部２の他に廃トナー収納部５が一体
的に形成されており小型化軽量化できると同時に、新し
いトナーの補給動作に連動して廃１〜ナー収納部の開閉
動作ができるので、取扱いが容易となる効果がある。

第２図から第１０図は、本発明の第２の実施例を示すも
のである。

第２図は、記録装置に本発明のトナーカ−１ヘリツジを
挿入したときの状態を示したもので、断面図で側面を示
している。

１〜ナーカートリツジ１の内部には、長手方向に延びた
中空状のトナー貯蔵部２、トナー補給ロバッキング１１
、トナー３、廃トナー収納部５、廃１〜ナー８、フィル
ム状開閉部材１２、開口部バッキング部材１３ａ、１３
ｂ、バッキング支持板１３ｃ、１３ｃを支持する支持具
１４が備えられている。図では、トナー補給口２ａが、
下側を向いており、外ケース１の開口部１ａと装置側補
給口１５と一致した位置にある。第２図では１−チー貯
蔵部２内の１〜ナー３は、記録装置のホッパ１６の壁１
７に矢印Ｅに示すように落下している最中を示している
。

１〜ナ一貯蔵部２と廃トナー収納部５は近接して位置し
ており、開閉部材６の開口部６ａとトナー収納部５の開
口部５ａの位置は一致している。

ホッパ１６内に落下した１〜ナー３８は重力によって下
側に移動するが、その一部は羽根車１７のＦ方向の回転
によって矢印Ｇのように飛翔し、電極支持具１８に支持
されているマルチスタイラス状の記録電極１９の上に落
下する。２０は磁気ロールで、磁気ロールは図示されて
いない駆動モータで回転するように構成されている。２
１はドラ。

ム状の記録媒体で矢印Ｈ方向にこれも又図示されていな
い駆動モータで回転する。マルチスタイラス状の記録電
極の各々に記録画像信号に応じた電圧を印加すると、電
極上のトナー３ｂに電荷が注入され、記録媒体２１に付
着し、記録媒体２１のＨ方向の回転によって搬送され、
記録媒体上に目視可能な画像を形成するトナー３０とな
る。現像画像を形成する際、一部のトナーは画像の汚れ
として記録媒体に弱い力で付着するが、磁気ロール２０
の磁気力によって汚れとなっているトナーを磁気ロール
に吸引して矢印り方向に磁気ロールの回転によってホッ
パ１６に搬送する。

２２は記録紙で図示していない搬送手段によって矢印１
方向に搬送される。

２３はコロナ帯電器で、記録媒体上のトナー３０を静電
気力によって記録紙２２に転写し、トナー３ｄによる転
写画像を形成する。トナー３０の一部のトナーは、記録
紙に転写されずに記録媒体２１の上に残留トナー３０と
して残る。記録紙上の転写トナーは図示されていない定
着装置によって記録紙に定着され、永久保存像となる。

トナー３ｃ、３ｄ、３ｅは、第２図では明確化するため
に大きな粒径として図示しである。

記録媒体上２１に残った残留トナー３ｅは、記録媒体２
１の回転によって矢印Ｊ方向に搬送され、クリーニング
部２４に到達し、廃棄すべき廃トナー８となる。クリー
ニング部２４は可撓性部材からなるクリーニングブレー
ド２４ａ、搬送スクリュー２４ｂ及び記録装置に連なる
箱２４ｃにより構成されている。クリーニングブレード
２４ａは、記録媒体上の廃トナー８を掻き落とす。クリ
ーニング部２４内にある搬送スクリュー２４ｂは、輸送
手段９の位置するところに廃トナー８を搬送する。輸送
手段９は、廃トナー８をクリーニング部２４と隔離して
位置する廃トナー収納部５にトナーを輸送し、スクリュ
ー９ａ、パイプ９ｂ、パイプ突出部９ｃによって構成さ
れ、図示されていない駆動手段によってスクリュー９ａ
を矢印り方向に回転し、廃トナー８をパイプ９ｂ内に輸
送し、パイプ突出部９ｃより廃トナー収容部５に落下さ
せる。

次に第１図のトナーカートリッジを第３図、第４図を用
いて説明する。

第３図は、更に詳しく本発明のトナーカートリッジの分
解図を見取図で示したもの、第４図はトナーカートリッ
ジの組立後の見取図で、記録装置本体との関係を示して
いる。

トナーカー１〜リツジの外ケース１は、下部に長く延び
た開口部１ａと側面に小穴１ｂを有する中空状円筒部材
と、開口部５ａ、５ｂを有するトナー収容部５、及び溝
を有する支持具１４により構成されている。開口部のバ
ッキング部材１３ａ。

１３ｂは、弾性体によって作られており、バッキング支
持板に１３ｃに固着されており、支持板１３ｃは、支持
具１４の溝に挿入して組立てられる。

バッキング支持板１３ｃが挿入されたとき、開口部５ａ
と同じ位置になるように、バッキング部材１３ａ、１３
ｂ、１３ｃには開口部を有している。

トナー貯蔵部２も、１と同様に長手状の中空状容器であ
り、その長手方向に沿って細長いトナー補給口２ａを有
する。この補給口２ａは熱圧着性のシール部材２５によ
って密閉されており、トナー挿入穴２６からトナー３が
内部に充てんされている。トナー挿入穴２６は第２のシ
ール部材２７によって閉じられている。補給口２ａの周
囲には、弾性部材からなるバッキング部材１１が固着さ
れている。トナー貯蔵部２の端面には、第３図では図示
されていない所定の深さを有する穴がおいており、ばね
２８、係合部材２９が挿入される。貯蔵部２の他の一端
には、同軸上に開口部３０ａを有する筒３０が一体とな
っている。

筒３０には開口部１２ａを有するフィルム１２の両方の
端部が、熱カシメ１２ｂによって固着されている。この
フィルム１２は機能的には、筒３０の回動動作を伝える
連動部と廃トナー収納部の開閉を行なう開閉部とによっ
て構成されている。

廃トナー収納部５、筒３０及びフィルム１２は、外ケー
ス１内に収納され、貯蔵部２は回動可能な状態となるが
、係合部材２９が小穴１ｂと係合し、回動動作が阻止さ
れる。筒３０には端面に長方形の穴３１ａを有する係合
部材３１を挿入した後に、ふた３２をトナーカートリッ
ジの外ケース１に接着する。

ふた３２を接着するときは、ふた３２に設けられている
細長い小孔３２ａからシール部材２５の折返部をトナー
カートリッジの外部に出す。外部に出たシール部材２５
は、突起３３ａを有する第１の引張り部材３３ｂと、溝
３３ｃを有する第２の引張り部材３３ｄにはさみ、シー
ル部材２５と引張り部材３４を熱カシメ等の手段により
固着する。固着時には、第１の引張り部材３３ｂの突起
部３３ａが小孔３２ａに係合する位置に設定される。

つまみ４は、トナーカー１−リッジ係合部４ｂ、回転阻
止係合部４ｃ、引抜き阻止係合部４ｄより構成されてお
り、ふた３２を接着後にふた３２の丸穴３２ｂを通して
っまみ４のトナーカートリッジ係合部４ｂを係合部材３
１の長方形の穴３１ａに係合し、第４図に示すトナーカ
ートリッジが完成する。

つまみ４の回転阻止係合部４Ｃは、引張り部材３４の溝
３３ｃと係合しており、トナー貯蔵部２の回転は阻止さ
れている。

記録装置には第４図に示すように、トナーカートリッジ
が入る形状の穴３５ａと引抜き阻止係合部４ｄが入るガ
イド部人口３５ｂ及びガイド３５Ｃを有するトナーカー
トリッジ挿入部３５が設けられている。

ガイド部３５Ｃの終端には電気的なスイッチ３６ａ、３
６ｂが設けられており、トナーカートリッジ１が装着さ
れていないときはスイッチはオープン状態にある。

第５図は、トナーカートリッジの記録装置への挿入部に
おける側面図で、一部所面で表わしである。

第５図に示すように、トナーカートリッジを記録′ｊＡ
置に挿入すると、記録装置に設けられた突起部３７が、
係合部材２９を矢印Ｐ方向に押圧し、１〜ナ一貯蔵部２
の第１の係合が解除される。

第６図は、１〜ナーカー１−リッジのトナー貯蔵部２に
おける断面図である。シール部材２５によって補給口２
ａが密閉されている。

第７図は、カートリッジ１を記録装置に挿入した状態の
斜視図を示す。図では記録装置は図示していない。

トナーカー１−リッジを記録装置に挿入したまま、第６
図の状態から第７図に示すように引限り部材３４を手動
により引限り、トナー補給口２ａに貼られたシール部材
３５をトナーカートリッジより引きはがす。バッキング
部材１１は、トナーカートリッジ１のケースの内側と密
着しており、トナー３が外部に漏れることはない。引限
り部材３４がトナーカートリッジ１から離れることで、
つまみ４の回転の係合状態が開放され、トナー貯蔵部２
は回転自由の状態になる。

次につまみ４の引き抜き阻止係合部４ｄを、第４図およ
び第５図に示したガイド３５ｃに係合そせて、つまみ４
を時計方向に９０°回転させる。

第８図は、この状態におけるトナーカートリッジ貯蔵部
２の断面図で、トナー貯蔵部２より補給口２ａを矢印Ｅ
のように通過してトナー３が記録装置に供給される。

第９図は、トナーカートリッジのつまみ４が回転した状
態のカートリッジと電気的スイッチの関係を示す正面図
で、このときの電気的スイッチ３６ａ、３６ｂをつまみ
４の回転によって引抜き阻止係合部４ｄが押圧しており
、３６ａ、３６ｂは接触した状態となる。この電気的な
信号によって記録装置の制御回路は、トナーカートリッ
ジが挿入されたことが分かり、記録装置を記録動作可能
な状態にする。このスイッチ３６．ａ、３６ｂによって
トナーカートリッジが挿入されていないときは、記録動
作を行わないように制御することが可能となる。

記録装置内部に記録するべきトナーが無くなってきたと
き、あるいは不足してきたときは、トナーカー１−リッ
ジを新しいものに交換する。この場合は、つまみを矢印
Ａ方向と逆に回し、ガイド３５Ｃと引抜き阻止係合部４
ｄとの係合を解除し、カートリッジを記録装置から取外
し可能として引き抜く。

第１０図、第１１図は、第２図から第９図で説明した本
発明における廃トナー収納部の機構を示す断面図である
。第１０図は、っまみ４が回転しておらず、廃トナー収
納部５の開口部５ａ、５ｂが閉じられた状態を示し、第
１１図は、っまみ４が回転して開口部５ａ、５ｂが開い
た状態を示す。

連動部１２ｃ、開閉部１２ｄ、開口部１２ａからなるフ
ィルム１２は、支持具１４とケース１、および廃トナー
収納部５とのなす間隔に挿入されバッキング部材１３ｂ
、１３ｃによって押圧されている。

ここで、シール２５を取った後にっまみ４を、矢印Ａ方
向に９０°回転した状態が第１１図に示すものである。

フィルム１２は図に示すように移動し、廃トナー収納部
の開口部５ａ、５ｂと一致した位置にフィルム１２の開
口部１２ａが位置−し、輸送手段９からの廃トナーの収
納が可能となる。

トナーカー１−リッジを交換するときは、っまみ４を回
転して第１０図に示す状態とするため、廃トナー収納部
５は閉じられ、廃トナー収納部内のトナー８が外部に漏
れることがない。

本実施例によれば、トナー貯蔵部とトナー外ケースが２
重構造にとなっており、トナー収納部の補給口の周囲に
バッキングがあり、使用後にカートリッジを取り出した
後も周囲を汚染することがない。また操作上の誤操作を
防止するように目視可能な種々の防止機構が設けてあり
、操作性が向上する。更に廃トナーの収納機構は、簡単
なフィルム状の袋のようなものでよく、信頼性が向上す
る利点を有する。

〔発明の効果〕

上述のとおり本発明によれば、一体構造化されたトナー
カートリッジによって、交換又は補給が不可欠であった
新しいトナー及び廃棄すべきトナーを同時に交換するこ
とができると同時に、交換部品の小型化を図ることがで
きる。

また、交換時にも、使用環境に対するトナーによる汚染
が防止される。

更に、記録装置に輸送手段を設けることによって、小型
軽量のトナーカートリッジの使用が可能となり、カート
リッジのセットや取外しによって装置電源の０Ｎ−ＯＦ
Ｆが連動することによって、操作性の良い記録装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の斜視図、第２図から第
１０図は第２の実施例を示すもので、第２図は記録装置
の側面図、第３図はトナーカートリッジの組立分解図、
第４図はトナーカートリッジの挿入関係を示す斜視図、
第５図はトナーカートリッジの記録装置との関係を示し
た側面図、第６図は未使用状態のトナーカートリッジの
断面図、第７図はトナーカートリッジの斜視図、第８図
は使用状態のトナーカートリッジの断面図、第９図はト
ナーカートリッジ正面図、第１０図及び第１１図はトナ
ーカートリッジの断面図である。 １・・・外ケース、２・・・トナー貯蔵部、３・・・１
〜ナー、５・・・廃トナー収納部、６・・・開閉部材、
７・・・連動部材、８・・・廃トナー、９・・・輸送手
段。 ＼沁發

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナー粉末によって記録媒体上に現像画像を形成し
   、該現像画像を該記録媒体上から記録紙に転写し、該記
   録媒体上に該転写のプロセス後に残る残留トナーを清掃
   するクリーニング手段を備えた記録装置の、前記トナー
   粉末の貯蔵部を有するカートリッジに、前記清掃された
   残留トナーの収納部が一体構造で設けられているトナー
   カートリッジ。 ２、前記収納部の入口に、前記貯蔵部のトナー粉末を前
   記記録装置に供給する供給口の開閉と連動して開閉する
   蓋が設けられていることを特徴とする請求項１記載のト
   ナーカートリッジ。 ３、前記貯蔵部の供給口がシールによって封鎖され、該
   シールには該シールをはがす引手部材が設けられ、該引
   手と前記供給口の開閉を行う把手部材とが係合し、該引
   手部材によって該シールをはがすことによって該把手部
   材との係合が解除されて前記トナー粉末が供給可能とな
   ることを特徴とする請求項１又は２記載のトナーカート
   リッジ。 ４、第１、第２又は第３請求項記載のトナーカートリッ
   ジを使用する記録装置において、前記クリーニング手段
   によって清掃された残留トナーを前記収納部に輸送する
   輸送手段が設けられていることを特徴とする記録装置。 ５、トナー粉末によって記録媒体上に現像画像を形成し
   、該現像画像を該記録媒体上から記録紙に転写し、該記
   録媒体上に該転写のプロセス後に残る残留トナーを清掃
   するクリーニング手段を備えた記録装置において、前記
   トナー粉末を供給するトナーカートリッジをセット又は
   取外すことによって、電源スイッチがそれぞれＯＮ又は
   ＯＦＦになることを特徴とする記録装置。